Trigrafisches Playfair

John Savard stellt in seinem kryptografischen Kompendium eine Variante der Playfair-Chiffre vor, die Trigramme verwendet. Die Verschlüsselung ist so konzipiert, dass in ihr die grundlegenden Prinzipien der Playfair-Verschlüsselung realisiert worden sind.

Klartext	Dies ist ein geheimer Text
Schlüssel	SAVARDPLAYFAIR

Mit dem Schlüssel wird zunächst ein gemischtes Alphabet erzeugt, dessen Buchstaben in eine 5x5-Tabelle eingetragen wird.

S	A	V	R	D
P	L	Y	F	I
B	C	E	G	H
J	K	M	N	O
T	U	W	X	Z

Bei allen Regeln sind die Bewegungen innerhalb der Tabelle zyklisch zu betrachten. Führt man am rechten Rand einen Schritt nach rechts aus, landet man in der ersten Spalte am linken Rand. Ebenso folgt nach dem unteren Rand die Zeile am oberen Rand.

Die Verschlüsselung der Buchstaben eines Trigramms erfolgt nach verschiedenen Regeln, die sich u.a. darin unterscheiden, wie viele gleiche Buchstaben im Trigramm vorkommen. Ist die Länge des Klartexts nicht durch 3 teilbar, muss er um Füllzeichen verlängert werden.

• Wenn alle drei Buchstaben gleich sind, werden sie durch den Buchstaben ersetzt, der sich eine Spalte weiter rechts und eine Zeile tiefer befindet.

YYY ⟶ GGG	III ⟶ BBB	XXX ⟶ DDD
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Sind zwei Buchstaben gleich, werden die beiden unterschiedlichen Buchstaben wie bei der normalen Playfair-Chiffre verschlüsselt. Damit ist gleichzeitig die Verschlüsselung des dritten Buchstaben festgelegt.

ILL ⟶ PYY	CCU ⟶ KKA	YZY ⟶ IWI
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

Sind alle drei Buchstaben unterschiedlich, müssen für die Verschlüsselung insgesamt sechs unterschiedliche Regeln angewendet werden.

• Wenn alle drei Buchstaben in einer Zeile liegen, wird jeder Buchstabe durch seinen rechten Nachbarn ersetzt.

JNK ⟶ KOM	CHB ⟶ EBC
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Wenn alle drei Buchstaben in einer Spalte liegen, wird jeder Buchstabe durch seinen unteren Nachbarn ersetzt.

YEM ⟶ EMW	LKU ⟶ CUA
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Zwei Buchstaben liegen in einer gemeinsamen Zeile und der dritte Buchstabe in einer der Spalten, in der sich auch einer der ersten beiden angeführten Buchstaben befindet:

  In diesem Fall wird der Buchstabe, der eine horizontale und vertikale Verbindung zu den anderen beiden Buchstaben besitzt, durch den Buchstaben ersetzt, der sich diesem Buchstaben im virtuellen Rechteck diagonal gegenüberliegt. Im linken Beispiel ist dies der Buchstabe O, der durch L ersetzt wird. Die anderen beiden Buchstaben K und I des Trigramms werden vertauscht.

KOI ⟶ ILK	MVN ⟶ RNV	NFL ⟶ LKN
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Zwei Buchstaben befinden sich in einer gemeinsamen Spalte und der dritte Buchstabe in einer anderen Spalte und in keiner der beiden Zeilen der erstgenannten Buchstaben:

  Bei einer solchen Anordnung werden die Buchstaben des Trigramms durch die Buchstaben ersetzt, die in der gleichen Zeile, aber der anderen der beiden auftretenden Spalten liegt.

SJE ⟶ VMB	SOB ⟶ DJH	DFX ⟶ RIZ
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Zwei Buchstaben befinden sich in einer gemeinsamen Zeile und der dritte Buchstabe in einer anderen Zeile und in keiner der beiden Spalten der Buchstaben mit der gleichen Zeile:

  Bei dieser Konstellation werden die Buchstaben des Trigramms durch die Buchstaben ersetzt, die in der gleichen Spalte, aber der anderen der beiden auftretenden Zeilen liegen.

BHX ⟶ TZG	PEI ⟶ BYH	DFX ⟶ MUZ
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

• Die drei Buchstaben besitzen weder eine gemeinsame Zeile noch eine gemeinsame Spalte:

  In diesem Fall werden sie jeweils durch den Buchstaben ersetzt, der in der gleichen Zeile, aber in der Spalte des nachfolgenden Buchstabens des Trigramms liegt. Dabei folgt nach dem dritten Buchstaben des Trigramms zyklisch gesehen wieder der erste.

SEN ⟶ VGJ	PEU ⟶ YCT	KHS ⟶ OBA
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z
S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z	S A V R D P L Y F I B C E G H J K M N O T U W X Z

Mit diesen umfangreichen Regeln ergeben sich für den Klartext die nachfolgenden Trigramme und deren Verschlüsselung.

DIE SIS TEI NGE HEI MER TEX TXX

VYH DPD WHP EMN YIE NGV BWG UZZ

Damit lautet der Geheimtext

Geheimtext

VYHDP DWHPE MNYIE NGVBW GUZZ